20140210-大学计算机第12讲-怎样连接和利用网络I

信宿(信息 的接收者)
2. 网络通信基础 2.1 计算机连接与信息传输?
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战德臣 教授
信号的编码，不同符号：不同波形或不同频率
0 1 0 1 1 t 信源(信息 的发送者) t t t
载体可以是有线的,也可以是无线载体
信宿(信息 的接收者)
2. 网络通信基础 2.2 怎样连接与传输?不同的连接与传输方式有什么问题?
Zhangsan@hit.edu.cn
为什么两台计算机能够通过路由器和协议进 行通信?什么是路由器? 什么是协议?
1.为什么要连接和利用网络 1.4 为什么要进行搜索?
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战德臣 教授
网络利用的例子二：网络搜索与浏览? Internet：信息库和资源库
Internet上的资源分布示意
1.为什么要连接和利用网络 1.5 基本搜索过程?
DDN专线(Digital Data Network)：专用数据线路、半固定连接或永久固定连接
综合业务数字网(ISDN：Integrated Service Digital Network)：话音、图像、视频的统一
传输
高速综合业务数字网(宽带网，如ADSL：Asymmetric Digital Subscriber Line)：采用频
IBM Compatible
IBM Compatible
IBM Compatible
IBM Compatible
IBM Compatible Ethernet
IBM Compatible
环型
IBM Compatible Laptop computer
Laptop computer
IBM Compatible IBM Compatible
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战德臣 教授
带宽：衡量网络最高传输速率或网络传输容量、网络传输能力 的一个指标，通常是指单位时间内网络能够传输的最大二进制 位数。
时延：衡量网络传输时间和响应时间的一个指标，通常是指一 个数据分组--数据包(Packet)/数据报(Datagram)/数据帧 (Frame)等的传输时间。 可靠性：即数据传输过程中的正确性。包括数据分组传输的正 确性和完整信息传输的正确性等。
传输层
语义：即需要发出何种控制信息，完
成何种动作以及作出何种应答(如何做)
网络层
硬件 实现
网络层
同步：即事件实现顺序的详细说明
(实现顺序)
数据链路层 物理层
数据链路层
物理层
常见网络协议:
OSI七层网络协议(族)、TCP/IP协议(族)、
NetBEUI协议(族)、IPX/SPX协议(族)… …
2. 网络通信基础 2.6 网络的性能?
网络通信基础?
2. 网络通信基础 2.1 计算机连接与信息传输?
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战德臣 教授
信源、信宿、信道 信号的编码-发送-传输-接收-解码, 存储/转发(再编码-再发送)
信源(信息 的发送者)
编码器(编码/解码,发 送/接收, 存储/转发)
载体(传送信息的媒体)或者信道
编码器(发送/接收,编 码/解码, 存储/转发)
Workstation
IBM Compatible
3. 计算机组网与连接 3.3 近距离的多台计算机如何连网?
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战德臣 教授
多台计算机的局域网络结构: 点对点网络
点对点网络: 一条通信信道只连接网络上的两台机器。 星形网络：连接方式如下左图。树型网络：连接方式如下右图。
Laptop computer
2013-2014
第12讲 怎样连接和利用网络(I)
计算机网络的出现，缩短了人们交流的时空距离，改变
了人们的工作和生活习惯；
本讲：计算机网络是如何工作的?
内容提要
网络协议
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战德臣 教授
如何组建网络
怎样连接和利用网络(I) 1.为什么要连接和利用网络
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战德臣 教授
为什么要连接和利用网络?
i3 iall P3
i2
i1
P2 P1
i3
i2
i1
A
P3 P1 F3 P3 F1 P1 P2
P3 P1 P2
C
iall j4 j3 j2
P3 P2 P1 jall
j1
F3
F1 F4 F2
F4
F2 P2 F4
F3 F2
F1
F4
F3 F2 F1 jall
F
j4 j3 j2 j1 F4 F3 F2 F1
G
Mac II
IBM Compatible
Workstation
IBM Compatible
IBM Compatible
IBM Compatible
IBM Compatible
IBM Compatible
Workstation
Laser printer Plotter
Pen computer
Mac II
战德臣 教授
简单局域网：计算机 + 网卡 + 电缆 + 连接器/集线器
连接器
连接器
3. 计算机组网与连接 3.3 近距离的多台计算机如何连网?
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战德臣 教授
简单局域网：计算机 + 网卡 + 电缆 + 连接器/集线器
集线器(Hub)：简单情况--多端口连接器，复杂情况具有处理数据、监视数据传输、
2013-2014
第12讲 怎样连接和利用网络(I)
战德臣
哈尔滨工业大学 教授.博士生导师 教育部大学计算机课程教学指导委员会委员
OK ZhanDC
Research Center on Intelligent Computing for Enterprises & Services, Harbin Institute of Technology
局域网(Local Area Network/LAN)：有限距离内的高速连接网络。
广域网(Wide Area Network/WAN)：利用公共通信线路连接成的网络。 互联网(internet)：通过专用互联设备连接在一起的若干个网络的集合。 因特网(Internet)：国际互联网，是世界最大的互联网及其组织的代名称，是由广域
P6 P5 P4 P3 P2 P1
B
P6
P4 P1 i6 i5 i4 i3 i2 i1
A C
P 5 P3 P 2
P6
P5 P4 P3 P2 P1
E
P5 P 3 P 2
D
P5 P 3 P 2
iall
2. 网络ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ信基础 2.3 不同大小的信息如何高效率地利用信道传输?
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战德臣 教授
多路复用、混用--并发、分布
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战德臣 教授
基本的网络拓扑结构 不同的连接， 不同的协议
(a)环形网络
(b)星形网络
不同的结构，不同的问题
(c)总线形网络
2. 网络通信基础 2.3 不同大小的信息如何高效率地利用信道传输?
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战德臣 教授
分组信息交换--化整为零和还零为整
iall
i6
i5
i4
i3
i2
i1
P6 P4 P1
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战德臣 教授
网络利用的例子二：网络搜索与浏览? 关键词语的选择 检 索 结 果 的 浏 览 与 识 别
网页的浏览
为什么搜索引擎能够找到我们所需要的内容呢?搜索引擎的机理 是怎样的呢?什么是网页?网页为什么会连接到另外的网页呢?
怎样连接和利用网络(I) 2. 网络通信基础
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战德臣 教授
过滤数据、提供故障排除信息等能力。
本质上是执行某种协议的“编解码器”。 可以利用集线器将更多的计算机连成一个较大的局域网。
主干端口
数据端口
通风扇
上行连接端口
管理控制台 端口(可选)
连接和/或 通信LED
电源开关
3. 计算机组网与连接 3.3 近距离的多台计算机如何连网?
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战德臣 教授
多台计算机的局域网络结构: 广播网络 广播网络: 网络上所有计算机共享唯一的一条通信信道。 环形网络：连接方式如下左图。总线网络：连接方式如下右图。
1.为什么要连接和利用网络 1.1 为什么要用电子邮件?
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战德臣 教授
网络利用示例一：电子邮件(E-mail)?
湖北.武当山.江湖武当派
张三丰
太极拳创始人 武当派掌门人
Phone: 0000-00000001 Mobile: 11111111111 E-mail: Zhangsanfeng@sina.com.cn
怎样连接和利用网络(I) 3. 计算机组网与连接
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战德臣 教授
计算机组网与连接?
3. 计算机组网与连接 3.1 网络的类型划分是怎样的?
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战德臣 教授
计算机网络:
是以共享资源(硬件、软件和数据)为目的，利用某种传输媒介，将不
同地点的独立自治计算机系统或外部设备连接起来所形成的系统。
战德臣 教授
电缆线中的双绞线
屏蔽双绞线(STP电缆：Shielded Twisted Pair )
非屏蔽双绞线(UTP电缆: Unshielded Twisted Pair)
双绞线(Twisted Pair) RJ45 连接器 网卡
3. 计算机组网与连接 3.3 近距离的多台计算机如何连网?
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Laptop computer
Mac Classic
IBM laser printer
3. 计算机组网与连接 3.3 近距离的多台计算机如何连网?
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战德臣 教授
基于服务器的局域网：Client/Server 服务器是集中管理网络共享资源(硬、软件及信息)、提供网络通信及各种网络服务的
战德臣 教授
电子邮件的基本工作原理?
信箱 Zhangsan@hit.edu.cn 信箱 Lisi@163.com.cn
无数台路由器 被连接在一起 电子邮件 服务器 电子邮件 服务器
Internet
发送方/接收方(Zhangsan)
接收方/发送方(Lisi)
用户电子邮箱 @ 邮箱所在计算机(E-mail服务器)
为什么要交换电子邮件地址?
1.为什么要连接和利用网络 1.2 什么是电子邮件?
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战德臣 教授
网络利用示例一：电子邮件(E-mail)?
E-mail是通过网络实现相互传送和接收信件的现代化通信方式。
Lisi@163.com.cn
1.为什么要连接和利用网络 1.3 电子邮件的基本原理是什么?
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大学计算机-计算思维导论
战德臣
哈尔滨工业大学 教授.博士生导师 教育部大学计算机课程教学指导委员会委员
OK ZhanDC
Research Center on Intelligent Computing for Enterprises & Services, Harbin Institute of Technology
物理信号
信号传输层
物理信号
2. 网络通信基础 2.6 网络协议?
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战德臣 教授
网络协议: 为网络中各节点和计算机
之间的数据交换而建立的规则、标准或约 定即称为网络协议。 协议的三要素： 应用层 应用层
语法：数据与控制信息的结构或格式
(做什么)
传输层
解析信息传输的 源和目的地址 组织成标准的 传输数据串(帧) 机电信号的 传输与控制
2. 网络通信基础 2.4 为什么需要协议?
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战德臣 教授
协议
一般而言，“协议”是为双 方能够正确实现信息交换而建 立的一套规则、标准或约定。
什么情况接收?什么情况转 发?向哪台计算机转发?
信息怎样拆分? 怎样打包?怎样选择路径传送? 怎样接收? 怎样合并? 怎样保证信息传送正确性? 怎样处理线路拥堵?
网连接的局域网的最大集合。
3. 计算机组网与连接 3.1 网络的类型划分是怎样的?
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战德臣 教授
局域网通常可划分为
以太网(Ethernet) 令牌环网(Token Ring)
令牌总线网(Token Bus)
广域网通常可划分为
公用电话网(PSTN：Public Switched Telephone Network)：分组交换方式传输数据
分复用技术把普通的电话线分成了电话、上行和下行三个相对独立的信道，进行信息传输。
无线网络：无线局域网、无线广域网
有线/无线电话网、广播电视网、计算机网三网合一
3. 计算机组网与连接 3.2 近距离的两台计算机如何连网?
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战德臣 教授
简单局域网：计算机 + 网卡 + 电缆
电缆 网卡
计算机
网卡
计算机
网卡：进行网络数据物理传输的设备--编码-发送-接收-解码-
转发，负责处理网络上数据发送和接收的细节。
本质上是执行某种协议的“编解码器”。 不同设备类型、不同网络结构、不同传输性能、不同传输媒
介---要求有不同的网卡。
3. 计算机组网与连接 3.2 近距离的两台计算机如何连网?
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2. 网络通信基础 2.5 怎样利用协议解决复杂问题?
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战德臣 教授
分层制定协议---化复杂为简单的重要思想
中国的建 筑专家 认识层
法国的建 筑专家
用中文表达 的信息
语言表达层
用法文表 达的信息
用英文表达 的信息
共同语言表达层
用英文表 达的信息
用0/1表达 的信息
0/1编码层
用0/1表达 的信息